1 Objectifs

Cette synthèse a pour objectif de centraliser tous les traitements réalisés en vue de publier un article sur la dynamique des teneurs en CO à l’échelle de la France. L’ensemble des traitements et figures produites dans cette synthèse seront intégrés dans le papier.

2 Données

2.1 La Base de Données des Analyses de Terre (BDAT)

2.2 Sélection des facteurs explicatifs

2.3 Les grandes régions d’élevage

Dans la présentation des régions d’élevage, on précisera que l’on travaille uniquement avec un nombre défini de régions. Il faudra définir correctement le critère de sélection de ces régions. POur le moment, on présente les résultats pour les principales régions d’élevage (zonage simple)

Nombre de canton possédant des analyses par type de région d’élevage
Region_elevage	Nbr
A	561
B	554
C	311
D	156
E	251
F	64
G	55
H	4

3 Résultats

3.1 Statistiques descriptives (Etat des lieux général)

Le tableau XX présente les statistiques des teneurs en Carbone Organique (CO) pour les différentes périodes analyées. La période 2000-2004 montre la valeur médiane la plus faible avec une valeur de 13.28 g/kg. Les valeurs les plus importantes sont observées pour les périodes 1995-1999 et 2010-2014 avec des médianes de teneurs en carbone organique équivalente, à 13.78 g/kg. La significacité de ces tendances a été évaluée avec le test de wilcoxon. Ces résultats ainsi que l’évaluation des vitesses d’évolution des teneurs en CO sont présentés dans la figure XX. La baisse des teneurs en CO entre la période 1995-1999 et les périodes 2000-2004 et 2005-2009 sont significatives et sont de 0.8 et 0.3% par an respectivement. Suite à cette baisse, la teneur en CO augmente significativement entre la période 2000-2004 et 2005-2009 et 2010-2014 avec un taux de 0.4 et 0.6% par an respectivement.

value:

	Min.	1st Qu.	Median	Mean	3rd Qu.	Max.
9599	5	11	13.78	15.06	17.62	54
0004	4.895	10.5	13.28	14.64	17.14	50.15
0509	4.4	10.75	13.38	14.65	17.12	57.6
1014	5.2	11	13.78	14.96	17.4	47.45

3.2 Analyse par région d’élevage

La figure (XX) présente la distribution des teneurs en CO pour toutes les périodes en fonction des principales grandes régions d’élevage. La comparaison avec le test de wilcoxon montre que les teneurs en CO sont différentes entre les régions d’élevage à l’exception des régions C et D. Les plus faibles teneurs se retrouvent dans les régions A et F avec des médianes respectives de 11.05 g/kg et 8.43 g/kg. Les teneurs en CO les plus élevées se trouvent dans les régions F, C et D avec respectivement des teneurs de 8.43 g/kg, 16.92 g/kg et 17.4 g/kg. Les taux d’évolution des teneurs en CO entre les périodes étudiées et pour chacune des régions d’élevage sont présentées dans la figure (XX). Les régions A, B, D et E présentent des tendances d’évolution similaire et comparable à l’évolution nationale. Les teneurs baisses puis augmentent à partir de 2000-2004. Les évolutions sont différentes pour les régions F et G où les périodes de baisses et d’augmentations s’alternent entre les périodes. La région C présentent des taux d’évolution très faible montrant une stabilité dans les teneurs en CO.

Ces évolutions observées sont rarement significatives. Seules les régions A et B présetent des tendances significativement différentes. L’augmentation des teneurs en CO dans la région A est significative entre 2005-2009 et 2010-2014. Dans la région B, c’est la diminution entre la période 1995-1999 et 2000-2004 qui est significative.

3.3 Distribution spatiale des teneurs en carbone organique

La distribution spatiale de la médiane des teneurs en CO par canton (figure XX) montre une distribution spatiale organisée recoupée essentiellement sur la lithologie. Les fortes teneurs en carbone organique sont présentes dans les zones de socles et de piemonts et les valeurs plus faibles dans les principaux bassins sédimentaires (parisien et aquitain). Les tendances entre les périodes ne sont pas clairement identifiables. Certaines régions se distinguent, notamment le haut de france avec une diminution visible des teneurs en CO.

3.4 Analyse des facteurs contrôlant la distribution spatiale des teneurs en CO

Les résultats de la validation croisée de la modélisation des teneurs en CO pour les différentes périodes sont présentés dans le tableau ci-dessous. Sur les 100 répétitions, l’application du modèle sur les 20% du jeu d’apprentissage montre une capacité de prédiction des teneurs en CO équivalente entre les périodes et de bonne qualité. La modélisation des teneurs en CO pour la période 2010-2014 montrent la capacité de prédiction la plus mauvaise avec un coefficient de détermination (R2) de 0.79 et une erreur moyenne (Root Mean Square Error) de 2.75 g/kg. La période 2005-2009 affiche les meilleurs résultats de prédiction un R2 de 0.78 et une erreur moyenne de 2.82 g/kg. En moyenne la modélisation des teneurs en CO toute période confondues affiche donc une capacité d’explication de la variance de plus de 80%.

Moyenne des indicateurs de la validation croisée pour les différents modèles
	r2	MSE	RMSE
med_corgox_9599	0.81	8.4	2.9
med_corgox_0004	0.83	7.77	2.78
med_corgox_0509	0.78	7.96	2.82
med_corgox_1014	0.79	7.55	2.75

Les 4 modèles sont essentiellement construits sur la base de variables d’origine naturelles (voir figure XX). Le taux d’argile, les variables climatiques (notamment l’écart de pluie en janvier) et la topographie occupent une place importante dans la modélsation des teneurs en CO à l’échelle de la France. L’importance de l’occupation du sol est secondaire et est principalement associée au pourcentage de Surface Fourragère Principale (SFP).

3.5 Evolution cantonale des teneurs en carbone organique

La proportion de type d’évolution des teneurs en CO pour les différentes périodes comparées (figure XX) montre qu’une importante partie des cantons ne subit pas d’évolution significative. L’évolution significative des teneurs touche environ 20 à 36% des cantons et les différences sont importantes entre les périodes comparées. Pour analyser dans le détail ces évolutions, la suite du travail se concentre sur 3 périodes clés :

15 : Cette comparaison correspond à l’évolution complète entre les deux dates les plus éloignée
13 : Correspond à première la moitié de la période étudiée et correspond
35 : Correspond à la dernière moitiée de la période étudiée et affiche un important pourcentage de canton en augmentation

L’évolution des teneurs en CO à l’échelle cantonale sur toutes les périodes comparées et au niveau des principales régions d’élevage (voir figure) montre que les évolutions sont essentiellement non-significatives et qu’il existe un certain équilibre entre sur le nombre de canton avec une augmentation et une diminution significative des teneurs en CO. Seules les régions A, D et F se distinguent en présentant une proportion déséquilibrée dans le nombre de canton aux augmentation ou diminution significative. Les régions A et F montrent ainsi une part plus importante dans l’augmentation des teneurs en CO tandis que la région D est particulièrement touchée par la baisse des teneurs en CO.

## Warning in wilcox.test.default(xi, xj, paired = paired, ...): cannot
## compute exact p-value with ties

3.6 Cartographie

La cartographie de l’évolution des teneurs en CO par canton pour les 3 périodes identifiées (figure XX) montre des tendances localisées à l’échelle régionale ou départementale. La baisse des teneurs en CO est marquée dans les hauts-de-Frances et le Morbihan entre les périodes (1990-1994)-(2000-2004) et (1990-1994)-(2010-2014). L’augmentation des teneurs dans certains canton est beaucoup plus disparate. Elle est particulièrement plus importante pour la période (2000-2004)-(2010-2014) et touche localement une partie de l’Aine, la Marne ainsi que le centre ouest avec le Loire-et-Cher, l’Eure-et-Loire et le Maine-et-Loire.

3.7 Facteurs contrôlant l’évolution des teneurs en carbone organique

3.7.1 Effet de la teneur en CO initiale

## Using Type as id variables
## Using Type as id variables
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## Using Type as id variables
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L’effet de la teneur en CO initiale sur l’évolution des teneurs en CO des 3 comparaisons identifiées a été étudiées avec une régression linéaire. Celles-ci a été appliquée sur les 3 catégories d’évolution et la figure (XX) résume ces résultats en présentant les coefficient de détermination pour les comparaisons et les différentes catégories. L’effet de la teneur en CO initiale est seulement significatif pour les analyses ayant une diminution significative des teneurs en CO. Pour cette catégorie, le coefficient varie entre les périodes comparées, allant de 0.28 à 0.44.